基于基因功能相似性评价的乌头汤治疗类风湿关节炎作用机制研究

目的基于系统药理学和基因功能相似性评价对乌头汤治疗类风湿关节炎(RA)的药材配伍关系及作用机制进行探究,并利用分子对接对核心成分与靶点进行验证。方法采用系统药理学方法收集组方药材活性成分和潜在治疗靶点,构建蛋白质相互作用网络并通过模块分析筛选核心靶点;利用R语言对各药材治疗RA的靶点集进行基因功能相似性评价,预测药材配伍的减毒增效关系,并对核心靶点和核心成分进行分子对接。结果筛选得到107种活性成分和29个核心靶点,推测乌头汤中各药材主要通过Medicarpin、Kanzonol W、Lico⁃agroisoflavone等活性成分作用于STAT3、AKT1、TNF等靶点,综合调节PI3K-Akt、Ras、AGE-RAGE等信号通路,通过抑制成纤维细胞对生长因子的有丝分裂反应、调控免疫因子和控制炎症细胞因子等发挥治疗作用;麻黄,白芍和黄芪三味药材具有较强的基因功能协同性,川乌在生物过程和分子功能上发挥着独特的作用;分子对接证实了核心成分和靶点均具有很好的对接活性。结论预测得到了乌头汤治疗RA的核心成分和靶点,从基因功能层面探究了方剂减毒增效的配伍关系和作用机制,为进一步探究其分子机制提供了理论基础。

基于熵值的冠心病基因网络模块划分方法评价与模块功能相似度分析

目的解决网络模块划分方法优选问题,并对划分结果进行功能解析和评价。方法利用多种常用模块划分方法,包括MCLi QUE,Cluster one,NCMine,PEWCC,Fuzzifier cluster,Community cluster,Connected component cluster,MCL cluster,MCODE cluster,Spectral clusters of protein sequences和AP等,对冠心病基因网络进行模块划分,通过网络结构熵值计算进行评价,优选出一种方法进行划分模块。基于基因功能富集分析对模块的通路功能进行富集,并利用杰卡德相似指数分析方法,对模块与总网络的功能进行比较和分析。结果用MCODE cluster方法划分出11个模块,网络熵值为4.33637,在几种方法中熵值最小,最适于冠心病基因网络模块的识别。基于基因功能富集分析和杰卡德相似指数分析方法,发现11个模块能涵盖冠心病相关通路中的38条,覆盖率达到73.1%。其中,模块3,4和7能用较少的基因富集到较多的功能。结论网络信息熵可以为模块划分方法的评价提供一种可行方案。划分后的模块可以代表原疾病网络的大部分功能,并在功能富集上有一定优势,对进一步简化和理解疾病网络具有实际意义。

基于文本挖掘与功能相似性的疾病基因预测

现有疾病基因预测方法大多利用致病基因的各类注释信息进行预测,但仍有很多疾病没有任何注释信息。针对该问题,提出一种基于文本挖掘与功能相似性的疾病基因预测方法,通过数据挖掘获取疾病的相关基因本体术语,利用功能相似性分析基因与疾病之间的相关程度,并根据该相关程度对所有候选基因进行排序,从而识别出致病基因。测试结果显示,该方法能有效预测没有已知功能注释的致病基因。

基于功能相似矩阵的专利产品创新设计研究

目的研究专利文本信息获取产品特征,针对现有的专利群产品之间的相似性,建立一种新的产品创新设计模型。方法建立结构到功能的模型并将功能分为产品功能,外界功能和辅助功能三类;分析产品的功能模型,构建了两个相关联的专利产品的功能相似矩阵,通过判断其功能间的相似度去选择合适的创新原则。本文提出通过采用功能相似变换或功能替代的创新原则,获得最终的产品新方案。结果将其运用到酒类包装盒的创新设计中,构建两个相关联的酒类包装盒的功能相似矩阵,通过判断各功能之间的相似度并选择相应的创新原则设计了一种新型的酒类包装盒。结论通过对酒类包装盒的创新设计有效的验证了本文方法的有效性。

基于GO体系的基因功能相似性度量方法

比较基因或基因产物功能上的相似性是生命科学研究的一项重要内容,它在生物大分子功能预测、基因聚类、生物网络分析和疾病相关基因筛选等方面具有广泛的应用。计算基因之间的功能相似性已经成为生物信息学研究的基础性工作。基因本体GO(Gene Ontology)体系集成了多种异质数据库的信息,用结构化的自然语言术语对基因和基因产物的功能进行注释和分类,是研究基因功能相似性的有力工具。从GO术语之间相似性、基因之间功能相似性两个方面,总结和评述过去十几年里,人类利用生物信息学方法在语义水平上研究基因功能相似性的进展和取得的成果,分析基因功能相似性计算方法存在的问题和面临的挑战,指出基于GO体系的基因功能相似性度量方法今后的主要研究方向。

“功能相似族”及其在原理(概念)设计中的运用

本文用相似工程观点,提出“功能相似族”概念。介绍其应用于原理(概念)创新设计的方法、步骤。使相似(成组)工程的应用延伸到机电产品原理创新设计领域。对工程设计原理构思阶段实现计算机智能化是一种可能的解决途径。

评“功能相似,语义相符”的翻译标准

“功能相似,语义相符”是《新编汉英翻译教程》提出的新标准。语义相符强调忠实,而功能相似强调译文的效果,所以这一标准时常难以统一,强调语义相符就会实现功能相似,只能误导译者。《教程》在论述运用该标准指导各类文章翻译时自相矛盾,前后并不一致;西方翻译理论的一些最新成果说明“对等”是个模糊概念,并不适合于作为标准,进而说明翻译本没有必须严格遵守的标准。

论“副”职英译中的“功能对等”与“功能相似”

奈达提出的"功能对等"翻译观认为,译文对译文读者产生的效果与原文对原文读者产生的效果应"对等"。陈道明认为,"对等"是一种过于理想化的上限标准,当译者找不到"对等"的译法时,应当寻求"功能相似"的下限标准。本文旨在以这两个概念为基础探讨我国职称职务的"副"职的英译问题。

基于基因功能相似性预测小分子药物与lncRNA的相关关系

目的开发靶向表达失调的非编码RNA的小分子药物,以提供一种全新的癌症治疗策略。方法通过整合小分子与lncRNA的靶基因数据,基于基因功能相似性,构建小分子与lncRNA关联关系模型,预测小分子潜在相关的lncRNAs,对显著相关的小分子-lncRNA关联网络进行拓扑性和功能性分析,依据数据库和文本挖掘评价预测的小分子-lncRNA关系。结果得到280个小分子与79个lncRNA之间805对显著相关关系;网络中小分子节点呈现幂律分布;同一小分子靶向的lncRNA对共享疾病(5.0995×10-6),同一lncRNA关联的小分子对共享疾病(3.1577×10-28)和副作用(2.1668×10-67),并具有相似的化学结构(2.053×10-62);在慢性骨髓白血病、恶性胃肠道间质瘤中,MEG3、H19、HOTAIR与伊马替尼存在潜在关联;FENDRR与Glisoxepide在糖尿病肾病治疗中存在潜在关联。结论基于基因功能相关性为预测小分子相关lncRNAs提供了一条新途径,促进了癌症靶向治疗的发展。

基于网络表示学习的miRNA功能相似性研究

miRNA是一类重要的非编码小RNA分子,与癌症等疾病有密切的关系。目前研究者已经识别大量miRNA,但是多数miRNA的功能仍然未知。为此,提出一种网络表示学习的miRNA功能相似性计算方法。通过miRNA的相关数据集如目标基因和关联疾病可以有效地计算miRNA的功能相似性,从而预测疾病相关的候选miRNA。利用不同类型生物数据集构建miRNA相关多源网络,采用网络表示学习的方式为网络中的每一个miRNA节点学习一个特征向量,进而使用特征向量来衡量miRNA的相似性。实验结果表明,与DeepWalk方法相比,该方法在同一家族的miRNA中能够取得较高的得分,并且可以在已有的数据库中找到疾病候选miRNA验证记录。

大数据层面的microRNA功能相似性分析

随着大数据时代的来临,microRNA与基因的序列数据不断增加,如何从大量的数据中挖掘有生物学意义的信息成为新的热点问题。研究表明microRNA间以协作的方式在疾病中发挥作用,并呈现出网络的结构化趋势。因此,系统分析不同microRNA间的相似性将在疾病生物学标记挖掘等研究领域起到关键的桥梁作用。而microRNA通过调节其靶基因发挥作用,所以本研究将充分利用现有靶基因数据,从功能角度分析microRNA间的相似性。研究选取前期工作所得的靶基因优化列表,利用富集分析将基因集合转化为功能节点集合,并在此基础上利用集合相似性测度计算microRNA对在不同层面的功能一致性。结果表明,相同家族的microRNA倾向于调控相同或相似的靶基因;类比于非靶基因,microRNA靶基因倾向于共享较多相似的细胞组分,而在生物学通路及生物学过程中则具有相对较低的相似性。

一种改进的基因功能相似度计算方法

近年来,基于基因本体比较基因之间的功能相似度成为一个研究热点。当前,基因功能相似度计算方法可以分为2种类型:逐对(pair-wise)比较法和成组(group-wise)比较法。然而,由于基因本体注释数据的丰度问题,造成大量的基因具有相同的本体注释数据,从而导致基因功能相似度计算方法的结果存在偏差。本文提出一种改进的基因功能相似度计算方法,对注释集合的语义信息量进行归一化,达到准确度量基因之间的功能相似度的目的。实验结果表明:本文提出的方法可以消除相同注释对基因功能相似度计算方法的影响,且在测试平台上获得非常优秀的结果。

microRNAs功能相似性计算方法研究进展

microRNAs(mi RNAs)是一类非编码小RNA分子,在生命过程中发挥着广泛而又重要的调控功能。迄今只有极少数mi RNAs具有明确功能,通过计算mi RNAs功能相似性推测mi RNAs调控功能已成为mi RNAs研究中的一个热点,在mi RNAs功能识别研究中发挥着重要作用。本文综述了计算mi RNAs功能相似性方法的研究进展,总结了各种主流计算方法的算法思想和优缺点,探讨了该领域的进一步发展方向。

翻译中的“部分功能对等”与“功能相似”

本文讨论了奈达博士的“功能对等”理论，认为“对等”应是译文和原文在三种言语行为上的对等。“等效”即“效果对等”也应是“效”与“果”，即言外之力和言后之果，皆“对等”。由于“功能对等”把目标预设得太高，跟“信、达、雅”一样都是翻译的上限标准，它并没有真正解决“信”和“顺”即准确和通顺的矛盾。从一些已被广泛接受的词语的固定译法看，当找不到真正的“对等”译法时，还应有诸如“部分功能对等”和“功能相似”的下限标准。

一种新的加权功能相似性算法在蛋白质相互作用研究中的应用

基于GO术语衡量基因产物之间的相似性主要是通过语义相似性进行,此类方法主要是先计算GO术语之间的相似性,然后再通过与GO术语相关的基因产物的相似性两步来实现的.第一步GO术语之间的相似性已经有了大量的研究,但是关于第二步的功能相似性研究却很少,针对平均化计算功能相似性的一些缺陷,提出了一种新的加权的功能相似性计算方法——wfcSim方法.应用DIP数据库中人类和线虫的蛋白质相互作用数据,通过ROC曲线对基于平均化、基于最大化、Wang和wfcSim等4种功能相似性研究方法进行了评估,结果表明,与前人通常使用的基于平均的方法相比,wfcSim方法在功能相似性分析方面具有较高的优越性.

基于蛋白质相互作用网络挖掘物种内的功能相似蛋白质

本文基于图论(graph theory)思想挖掘功能相似蛋白质。将蛋白质相互作用网络(protein-protein interaction network,PPI)转化为图,使用1-hop方法把相互作用网络拆分为子图。应用最短路径法,依次把拆分得到的每一个子图与所有子图进行两两比对,寻找最优比对结果,挖掘物种内有相似功能的蛋白质。应用该方法对构建的人类蛋白质相互作用网络进行比对,共挖掘到1081对功能相似蛋白质。该方法的特点是数据量偏小、较可靠。计算结果中还出现了一些序列相似度较低、用序列比对的方法难以挖掘到的功能相似蛋白质。通过对结果的分析可以发现,趋同进化和同源有时很难区分。本实验的全部数据、程序和结果可在网站http://bina.biositemap.com上查询。

基于可拓学的对比相似功能树扩展方法

产品概念设计阶段常用功能树的方法来获取设计解。在可拓学关联函数的基础上,结合相似理论,提出了一种对比相似度计算方法,以计算对比相似功能间的相似度。在此基础上提出一种通过对原始功能树添加对比相似功能来扩展功能树的方法,使设计信息得以丰富、设计解空间得以扩大,从而增加获得创新解的可能性。实例验证了此方法的有效性。

医工结合精准制造向仿生功能重建疗效而努力:读3D打印可动人工颈椎的创新性思考

骨科内植物是医用增材制造技术在生物医药行业发展最快、应用最广、临床转化最多的一个领域。其中,3D打印脊柱内植物在骨科的应用已经从初期探索尝试步入逐渐成熟应用的阶段,并解决了多项临床难题。材料领域学者以及骨科医生目前已对3D打印人工椎体、椎间融合器等多个脊柱内植物进行了联合研究并且应用于临床,在相关疾病的治疗中显示出独特优势。然而目前3D打印骨科内植物仅能在形态和部分结构上模仿原有组织,如何从形态相似转变为功能相似则需要生物材料学和临床应用领域的专家和学者共同合作,进行更深入的研究。

极低出生体重儿支气管肺发育不良幸存者从6～14岁与对照组心功能相似

目的本研究评估极伴有或者不伴有严重影像的支气管肺发育不良（radiographic bronchopulmonary dysplasia，radBPD）的极低出生体重儿（very low birthweight，VLBW）在学龄期时心功能和肺功能的关系以及和新生儿期肺部病变的关系。

越南槐根系内生真菌组的结构及其宿主相似抑菌功能分析

【目的】分析比较越南槐野生与栽培根系内生真菌组的结构及宿主相似抑菌功能,为利用有益内生真菌组改善栽培宿主药材质量提供参考。【方法】采用组织块法分别从野生和栽培根系分离内生真菌,结合形态学和ITS序列特征鉴定内生真菌;分别采用琼脂块法和平板对峙法,以人体病原菌和丝状病原真菌为靶标菌,测定根系内生真菌组各分类单元的抑菌圈和抑制率。【结果】从越南槐野生和栽培根系分别分离鉴定得到234株36个分类单元和48株10个分类单元的内生真菌。野生根系内生真菌组的属、优势属、特有属、种、特有种的数目为栽培根系内生真菌组的3~5倍,其α多样性指数显著高于栽培根系内生真菌组(P<0.05),而两者间的β-多样性指数均极低。对于宿主相似抑菌活性分类单元的数目,野生根系内生真菌组是栽培根系内生真菌组的6~10倍,其中,分类单元Colletotrichum simmondsii对3种人体病原菌的抑菌圈直径均大于或等于阳性对照,Aspergillu.flavus、Phoma sp.、Purpureocillium lilacinum、Trichoderma asperellum、Trichoderma sp.、Talaromyces funiculosus、Fomitopsis sp.、Fusarium solani和Rhexocercospo-ridium sp.等9个分类单元对3种丝状病原真菌的抑制率均超过50%。【结论】越南槐野生根系内生真菌组具有生境特异性,生物多样性更丰富,且有强广谱的宿主相似抑菌功能,有益于在宿主根系合成结构独特、生物活性多样的代谢产物,进而赋予宿主药材独特的药效,可应用于改善栽培宿主药材质量。